اخبار کوانتومی – سنسور کوانتومی که اطلاعات را در 50 کیلومتر بدون درهم تنیدگی اندازه گیری می‌کند!
عنوان خبر: سنسور کوانتومی که اطلاعات را در 50 کیلومتر بدون درهم تنیدگی اندازه گیری می‌کند!
ژانر/موضوع: حسگری کوانتومی، مخابرات کوانتومی
تاریخ انتشار خبر: 2 ژانویه 2025
منبع خبر: The Quantum Insider
چکیده: دانشمندان سیستمی برای حسگر کوانتومی امن از راه دور (SQRS) توسعه داده‌اند که میتواند داده‌ها را تا فاصله ۵۰ کیلومتر بدون استفاده از درهم‌تنیدگی اندازه‌گیری کند، و بدین ترتیب پیاده‌سازی و مقیاس‌پذیری آن را ساده‌تر کرده‌اند. این سیستم با استفاده از حالات کوانتومی تک‌کیوبیتی، تغییرات فاز را در کابل‌های فیبر نوری با دقت بالا و پیچیدگی کمتر نسبت به سیستم‌های مبتنی بر درهم‌تنیدگی با موفقیت تخمین زده است. این پیشرفت میتواند بهبودهایی در پاسخ به بلایا، پایش محیط زیست و ارتباطات امن ایجاد کند. این پروتکل با استفاده از حالات تک‌فوتونی که آماده‌سازی و انتقال آن‌ها ساده‌تر است، چالش‌های مرتبط با درهم‌تنیدگی را برطرف می‌کند. تیم تحقیقاتی موفق شد نرخ خطای کمتر از ۶ درصد را به دست آورد و امنیت پروتکل را در برابر شنودهای احتمالی نشان دهد.
شرح کامل خبر:
محققان چینی به پیشرفتی بزرگ در حسگرهای کوانتومی از راه دور دست یافته‌اند و سیستمی را معرفی کرده‌اند که تغییرات محیطی را تا فاصله ۵۰ کیلومتر بدون استفاده از درهم‌تنیدگی کوانتومی تخمین می‌زند. این مطالعه که به صورت پیش‌چاپ در دسامبر ۲۰۲۴ در arXiv منتشر شده است، از حالات تک‌کیوبیتی استفاده می‌کند که آماده‌سازی و انتقال آن‌ها نسبت به حالات درهم‌تنیده بسیار ساده‌تر است. این پیشرفت راه را برای کاربردهای دنیای واقعی مانند نظارت محیطی، واکنش به بلایای طبیعی و ارتباطات امن هموار می‌کند. نحوه عملکرد تیم تحقیقاتی حالات کوانتومی تک‌فوتونی را با استفاده از یک لیزر آماده کرده و آن‌ها را از طریق یک کانال فیبر نوری ارسال کردند. در سمت گیرنده، یک فاز به این حالات با استفاده از یک تداخل‌سنج تخصصی اعمال شد و اندازه‌گیری‌ها برای تخمین فاز رمزگذاری‌شده تحلیل شدند. برای تضمین امنیت، عدم تقارن اطلاعات بررسی شد و نرخ خطای کمتر از ۶ درصد تأیید شد که نشان‌دهنده پایداری بالای سیستم است. برخلاف روش‌های سنتی که به درهم‌تنیدگی متکی هستند، این سیستم چالش‌های فنی مرتبط با حفظ درهم‌تنیدگی در فواصل طولانی را کنار می‌گذارد. حالات تک‌کیوبیتی ساده‌تر آماده‌سازی و انتقال داده می‌شوند و سیستم را برای استفاده در محیط‌های دشوار یا دورافتاده عملی‌تر می‌سازد. اگرچه این تنظیمات فعلی امکان‌پذیری در فیبر نوری را نشان می‌دهد، انتقال این فناوری به فضا یا ارتباطات ماهواره‌ای یک گام اساسی برای آینده است. بهبود در فرآیند کالیبراسیون و فناوری آشکارسازها برای مقیاس‌پذیری و رفع محدودیت‌های مسافت ضروری است. پژوهشگران همچنین قصد دارند این پروتکل را در شبکه‌های چند‌گره‌ای کوانتومی برای وظایف حسگری توزیع‌شده، مانند پایش اقلیم و امنیت زیرساخت‌ها، ادغام کنند. این مطالعه بر همگرایی رو به رشد فناوری‌های اندازه‌گیری و ارتباطات کوانتومی تأکید دارد و رویکردی دسترس‌پذیر و مقیاس‌پذیر برای جمع‌آوری داده‌های امن و دقیق ارائه می‌دهد. با حذف درهم‌تنیدگی، محققان گامی مهم به سمت فناوری‌های کوانتومی مقرون‌به‌صرفه و قوی برداشته‌اند.
دیدگاه خود را درباره این خبر با ما به اشتراک بگذارید.
